胞二磷胆碱生产菌种半连续和连续发酵的研究文献综述

 2023-02-17 08:02

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

一、研究背景

胞二磷胆碱是1954年由凯内迪(Kennedy)等发现的,后来通过化学合成,确定了其分子结构。1963年由日本武田公司首次开发,用于治疗意识障碍获得成功。胞二磷胆碱的制造有化学合成和微生物合成两种方法。由于化学合成法成本较高,且需要在有机溶剂中进行反应,环境污染较严重,所以目前的主要生产方法以酵母生物合成为主。

在酵母糖酵解体系中,1摩尔葡萄糖转化成2摩尔乙醇和CO2,并可获得2摩尔ATP,只要提供葡萄糖,ATP系统就可以反复循环再生,这就是ATP再生系统。

另外,以胞苷酸和磷酸胆碱为原料生物合成胞二磷胆碱时,还需要CMP激酶、CMP-胆碱焦磷酸化酶等物质转换体系的酶,这些都存在于酵母细胞中,因此不需要外加酶源,只要将酵母中ATP再生体系与物质转换体系结合起来就可以生产胞二磷胆碱。目前生产中应用的酵母菌种虽然转化率较好,但是存在成本过高、容易退化、生长周期长的缺点,所以实际生产中迫切需要一种能低成本大批量稳定生产的生产菌种和相应的培养方法。

二、研究内容

本课题根据原有同类菌种发酵方法为基础,通过具体实验对具体应用菌种培养进行优化,并结合实际生产过程的要求,分别初步建立一套半连续发酵和连续发酵的生产方法,最终以培养菌种浓度和纯度为主要指标,达到降低成本,提高生产效率和培养菌收率的目的。

三、研究方案

1.菌种生长曲线的测定和质量控制

1.1测量菌种24小时生长曲线:确定其生长对数期

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